Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học bài tập chương dòng điện không đổi vật lí lớp 11 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM QUỐC HUY BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lý luận Phƣơng pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THỊ NHỊ NGHỆ AN - 2015 Lời cảm ơn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS u n - Cô tận tình hướng dẫn suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa Sau Đại học, Khoa Vật l – Công nghệ, qu th y cô giáo giảng viên chuyên ngành D B môn ật l trư ng Đại học inh gi p đ tác giả suốt trình học tập, thực đề tài Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, T nghiệp trư ng T C m un – T C m Bình – – Hóa, đ ng Tĩnh trư ng T T huyện Tĩnh đ ng viên, tạo điều iện thuận lợi cho tác giả trình nghiên cứu, thực đề tài Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn gia đình, ngư i thân bạn b gi p đ , đ ng viên tác giả trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Nghệ An, tháng năm 2015 T c Phạm Quốc Huy CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BTVL bà tập vật lý NLTH năn lực tự học HS học s nh THPT trun học phổ thôn SGK sách giáo khoa SGV sách giáo viên GV giáo viên TNSP thực n h ệm sư phạm PPDH phươn ph p dạy học TLTK tà l ệu tham kh o THCS trun học sơ sở ĐC đố chứn TN thực n h ệm MỤC LỤC Trang Mở đầu 1 Lý chọn đề tà Mục đích n h ên cứu 3 Đố tượn phạm v n h ên cứu G thuyết khoa học Nh ệm vụ n h ên cứu Phươn ph p n h ên cứu Đón óp mớ đề tà Cấu trúc luận văn Chƣơng Cơ sở lí luận thực tiễn việc bồi dƣỡng lực tự học cho học sinh dạy học tập vật lý Tự học năn lực tự học 1.1.1 Tự học 1.1.2 Năn lực tự học 1.1.3 Bồ dưỡn năn lực tự học tron dạy học vật lý 10 Bà tập vật lý tron dạy học vật lý 13 1.2.1 Kh n ệm bà tập vật lý 13 1.2.2 T c dụn bà tập vật lý 13 1.2.3 Phân loạ bà tập tron dạy học vật lý 15 Va trò bà tập vật lý tron bồ dưỡn năn lực tự học 19 1.3.1 Bà tập vật lý phươn t ện rèn luyện cho học s nh kỹ năn thu thập thôn t n 20 1.3.2 Bà tập vật lý phươn t ện rèn luyện cho học s nh kỹ năn xử lý thông tin 20 1.3.3 Bà tập vật lý phươn t ện rèn luyện cho học s nh kỹ năn vận dụn tr thức vào thực t ễn 21 1.3.4 Bà tập vật lý phươn t ện rèn luyện cho học s nh kỹ năn tự k ểm tra, đ nh tự đ ều chỉnh 21 Thực trạn v ệc bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh thôn qua bà tập vật lý số trườn tạ huyện Cẩm Xuyên tỉnh Hà Tĩnh 22 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 Thực trạn bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh v ệc tự học học s nh trườn trun học phổ thôn 23 1.4.2 Thực trạn vấn đề sử dụn bà tập vật lý để bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh c c trườn trun học phổ thôn h ện 24 Đề xuất số b ện ph p bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh trun học phổ thôn dạy học bà tập vật lý 26 1.5.1 Tăn cườn sử dụn bà tập vật lý theo hướn bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh tron a đoạn mở đầu n h ên cứu tà l ệu mớ 26 1.5.2 Tăn cườn sử dụn bà tập vật lý theo hướn bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh tron a đoạn vận dụn , củn cố k ến thức 29 1.5.3 Tăn cườn sử dụn bà tập vật lý theo hướn bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh kh tự học nhà 29 1.5.4 Tăn cườn sử dụn bà tập vật lý theo hướn bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh tron bà học n oạ khóa vật lý 31 Tăn cườn sử dụn bà tập vật lý theo hướn bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh tron k ểm tra, đ nh k ến thức, kỹ năn học s nh 31 Kết luận chƣơng 33 1.5 1.5.5 Chƣơng 2: Bồi dƣỡng lực tự học cho học sinh dạy học tập chƣơng “Dịng điện khơng đổi” vật lý lớp 11 trung học phổ thơng 35 Vị trí đặc đ ểm chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 trun học phổ thôn 35 2.1.1 Vị trí chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 trun học phổ thôn 35 2.1.2 Đặc đ ểm chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 trun học phổ thôn 36 Chuẩn k ến thức, kỹ năn chươn “Dòn đ ện khôn đổ ” vật lý lớp 11 trun học phổ thôn 36 Nộ dun k ến thức b n chươn “Dòn đ ện khôn đổ ” vật lý lớp 11 trun học phổ thôn 36 2.3.1 Nhữn đơn vị k ến thức b n tron chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 trun học phổ thôn 36 2.3.2 Cấu trúc lô c nộ dun chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 trun học phổ thôn 37 2.1 2.2 2.3 Thực trạn v ệc sử dụn bà tập tron dạy học vật lý chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 số trườn trun học phổ thôn tạ huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh 38 2.4.1 Thực trạn sử dụn bà tập tron dạy học chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 số trườn trun học phổ thôn tạ huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh h ện 38 2.4.2 Nhữn khó khăn mà G o v ên học s nh ặp ph tron qu trình sử dụn bà tập tron dạy học chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 trun học phổ thôn 40 Xây dựn , tuyển chọn hệ thốn bà tập vật lý theo hướn bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh tron dạy học chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 trun học phổ thôn 41 Th ết kế số bà học sử dụn bà tập vật lý theo hướn bồ dưỡn năn lực tự học cho học s nh trun học phổ thôn 64 Kết luận chƣơng 74 Chƣơng Thực nghiệm sƣ phạm 75 3.1 Mục đích thực n h ệm 75 3.2 Nh ệm vụ thực n h ệm sư phạm 75 3.3 Đố tượn thực n h ệm sư phạm 76 3.4 Phươn ph p t ến hành thực n h ệm sư phạm 76 3.5 Nộ dun thực n h ệm sư phạm 77 3.5.1 Côn t c chuẩn bị 77 3.5.2 T ến hành thực n h ệm 77 Kết qu thực n h ệm sư phạm 77 2.4 2.5 2.6 3.6 3.6.1 Lựa chọn t chí đ nh 77 kết qu 78 Phân tích kết qu thực n h ệm sư phạm 82 Kết luận chƣơng 83 Kết luận 85 Tài liệu tham khảo 87 Phụ lục PL 3.6.2 Đ nh 3.7 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Định hướn đổ mớ phươn ph p dạy học theo hướn t ếp cận năn lực n ườ học x c định tron N hị số 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 Hộ n hị Trun ươn khóa XI Ban chấp hành Trun ươn Đ n “Đổ mớ b n, toàn d ện G o dục Đào tạo, đ p ứn u cầu n h ệp hóa, h ện đạ hóa tron đ ều k ện k nh tế thị trườn định hướn xã hộ chủ n hĩa hộ nhập quốc tế” rõ: T ếp tục đổ mớ mạnh mẽ phươn ph p dạy học theo hướn h ện đạ ; ph t huy tính tích cực, chủ độn , s n tạo vận dụn k ến thức, kỹ năn n ườ học; khắc phục lố truyền thụ p đặt ch ều, h nhớ m y móc Tập trun dạy c ch học, c ch n hĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để n ườ học tự cập nhật đổ mớ tr thức, kỹ năn , ph t tr ển năn lực [12] Phươn ph p o dục phổ thôn ph ph t huy tính tích cực, tự c, chủ độn , s n tạo học s nh; phù hợp vớ đặc đ ểm từn lớp học, môn học; bồ dưỡn phươn ph p tự học, kh năn làm v ệc theo nhóm; rèn luyện kỹ năn vận dụn k ến thức vào thực t ễn; t c độn đến tình c m, đem lạ n ềm vu , hứn thú học tập cho học s nh [13] Tron qu trình học tập mơn vật lý, mục t n ườ học học tập nhữn k ến thức lý thuyết, h ểu vận dụn c c lý thuyết chun vật lý vào c c lĩnh vực cụ thể, tron nhữn lĩnh vực v ệc c c vấn đề l ên quan BTVL Do vậy, n ườ dạy ph vận dụn , đổ mớ c c phươn ph p dạy học theo hướn t ếp cận năn lực n ườ học để đạt mục t đề Tron thờ đạ mà khoa học, kỹ thuật ph t tr ển nhanh chón h ện nay, nhà trườn dù tốt đến cũn khôn đ p ứn nhu cầu đa dạn đan ph t tr ển sốn Vì vậy, có tự học, tự bồ dưỡn mỗ n ườ mớ bù đắp cho nhữn lỗ hổn k ến thức để thích ứn vớ yêu cầu sốn đan ph t tr ển Do đó, v ệc bồ dưỡn NLTH cho HS đ ều quan trọn cần th ết tron đ ều k ện h ện Thờ an tự học lúc HS có đ ều k ện tự n h ền n ẫm vấn đề học tập theo yêu cầu, phon c ch r ên vớ tốc độ thích hợp Đ ều khơn nhữn úp HS nắm vấn đề c ch chắn bền vữn mà dịp tốt để HS rèn luyện ý chí, năn lực hoạt độn s n tạo Đây nhữn đ ều mà khôn a cun cấp HS không thông qua hoạt độn tự học b n thân, nhữn phẩm chất cần th ết cho ph t tr ển thành đạt lâu dà mỗ n ườ BTVL có va trị đặc b ệt quan trọn tron qu trình ph t tr ển nhận thức năn lực tư n ườ học, úp cho n ườ học ôn tập, đào sâu, mở rộn k ến thức, rèn luyện kỹ năn kỹ x o, ứn dụn vật lý vào thực t ễn, ph t huy tư s n tạo, đặc b ệt bồ dưỡn NLTH cho n ườ học Phần lớn c c GV nhận thức đ ều này, đ nh đún va trò BTVL tron v ệc bồ dưỡn NLTH cho HS co trọn hoạt độn tron dạy học vật lý Tuy nh ên tron thực tế nh ều HS ặp khó khăn tron hoạt độn tự học kh bà tập Đ ều khôn tính phức tạp, đa dạn phon phú v ệc mà cịn nhận thức GV HS tron qu trình bồ dưỡng NLTH cho HS Bên cạnh cịn p lực th cử, nên mục đích v ệc sử dụn BTVL GV trọn vào kỹ thuật làm bà nhằm đ p ứn k ểm tra, th cử HS mà chưa quan tâm đến v ệc bồ dưỡn NLTH cho HS tron dạy học vật lý Chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” nằm tron phần Đ ện từ - Đ ện từ học chươn trình vật lý 11 THPT Nhữn k ến thức “Dịn đ ện khơn đổ ” cun cấp sơ THCS, lớp 11 c c k ến thức “Dòn đ ện khơn đổ ” mở rộn hồn th ện thêm Bà tập “Dịn đ ện khơn đổ ” chứa đựn nh ều k ến thức tổn hợp đò hỏ HS nắm vữn k ến thức vật lý, k ến thức to n học mà ph b ết vận dụn l nh hoạt s n tạo k ến thức có Nhữn yêu cầu dẫn đến thực tế HS ặp nh ều khó khăn tron qu trình tự học chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” Xuất ph t từ sở lý luận thực t ễn trên, chún tơ t ến hành n h ên cứu đề tà “Bồi dưỡn năn lực tự ọc c o ọc sin c ươn “Dịn điện k ơn đổi” vật lý lớp 11 trun ọc tập ọc p ổ t ôn ” Mục đích nghiên cứu Bồ dưỡn NLTH cho HS dạy học bà tập chươn “Dòn đ ện khơn đổ ” óp phần nân cao chất lượn dạy học chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” r ên dạy học vật lý trườn THPT chun Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Bài tập vật lý - Năn lực tự học HS - Quá trình dạy học vật lý theo hướng bồ dưỡng NLTH cho HS 3.2 Phạm vi nghiên cứu Chươn “Dòn đ ện khôn đổ ” vật lý lớp 11 THPT Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất biện pháp bồ dưỡng NLTH cho HS dạy học BTVL chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vận dụng chúng cách phù hợp bồ dưỡn NLTH cho HS, từ nân cao chất lượng dạy học chươn nói riêng vật lý THPT nói chung Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu sở lý luận: tự học, NLTH, BTVL trường phổ thông, bồi dưỡng NLTH cho HS dạy học BTVL 5.2 Kh o s t thực trạn v ệc bồ dưỡn NLTH cho HS dạy học BTVL tạ số trườn THPT địa bàn huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh 5.3 N h ên cứu chươn trình, s ch o khoa, chuẩn k ến thức, mục t êu, cấu trúc, nộ dun chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 5.4 Đề xuất c c b ện ph p bồ dưỡn NLTH cho HS thông qua BTVL 5.5 Xây dựn , tuyển chọn hệ thốn bà tập chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 THPT dùn để bồ dưỡn NLTH cho HS 5.6 Th ết kế c c t ến trình dạy học có sử dụn hệ thốn bà tập soạn th o tron qu trình dạy học chươn “Dịn đ ện khơn đổ ” vật lý lớp 11 theo định hướn n h ên cứu 5.7 Thực n h ệm sư phạm để k ểm tra, đ nh tính h ệu qu c c t ến trình dạy học đề xuất Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết N h ên cứu sở lý luận đổ mớ PPDH vật lý phổ thơn Tham kh o chươn trình, SGK, SGV, s ch bà tập, s ch tham kh o nhữn tà l ệu có l ên quan đến vấn đề n h ên cứu tron luận văn Sử dụn c c phươn ph p phân tích, tổn hợp để xây dựn sở lý luận đề tà 6.2 Phƣơng pháp điều tra, quan sát Đ ều tra, tìm h ểu thực tế dạy học trườn THPT; kh o s t, trao đổ k nh n h ệm vớ GV; thăm dị HS để tìm h ểu tình hình hướn dẫn HS tự học h ện số trườn địa bàn huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh Đ ều tra nhữn thuận lợ khó khăn kh sử dụn s ch, tà l ệu tham kh o để bồ dưỡn NLTH cho HS 6.3 Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm sƣ phạm T ến hành TNSP số phươn n xây dựn vào dạy học để k ểm tra thuyết khoa học đề tà 6.4 Phƣơng pháp thống kê toán học Dùn phươn ph p để xử lý kết qu TNSP từ rút kết luận, đồn thờ đề xuất v ệc vận dụn cho c c phần kh c chươn trình vật lý phổ thơn PL33 - Ta lạ có: I3  Iđ  I  U3 U đ U   R3 Rđ R4 tươn tự ta được: U3 U3  U1 U AB  U3 => U1  2,6U2  1,8 (2)   R3 Rđ R4 1 - Từ (1) (2): U3  (V);U1  (V);U đ  U  U1   (V) => Iđ   (A) 3 Kết luận: Vì Iđ  Iđm (hoặc Uđ  Uđm ) nên đèn s n yếu bình thườn Bài 30: Dùn côn tắc mắc vào mạch đ ện hình 2.19 K1 K2 Bài 31: Để tr nh trườn hợp đo n mạch kéo dà xẩy làm Đ Hình 2.19 hỏn ắc quy xe Bài 32: Kh đón khóa K, đèn s n bình thườn , số vơn kế nhỏ trước kh đón khóa K Ngun nhân: Trước kh đón khóa K: U = E Sau kh đón khóa K: G sử cườn độ dịn đ ện tron mạch I kh đón khóa K, kh h ệu đ ện đầu bón đèn UN = E – Ir Như p n có đ ện trở tron nên có độ m r => h ệu đ ện UN nhỏ E Bài 33: Dòn đ ện cực đạ kh phón đ ện khơn ph dịn đ ện có trị lớn mà ắc quy tạo kh đo n mạch => Dòn đ ện cực đạ kh phón đ ện x c định trị hạn dòn đ ện cho phép để ắc quy làm v ệc bình thườn , 4A; dòn đ ện kho n 15A dòn đ ện kh xẩy h ện tượn đo n mạch tron ắc quy kh đấu nố cực bở sợ dây có đ ện trở nhỏ Bài 34: - Ta có: + Số ampe kế: I  E Rb  r + Số vôn kế: U = E - Ir => Kh m đ ện trở b ến trở Rb m, nên I tăn dẫn tớ U m PL34 - Sa lầm HS: Theo định luật Ơm, dịn đ ện tỷ lệ thuận vớ h ệu đ ện ữa đầu đ ện trở trị đ ện trở khôn đổ Tuy nh ên tron trườn hợp này, HS thay đổ đ ện trở nên định luật ôm khôn n h ệm đún Bài 35: - Bằn lập luận: + C c bón đèn Đ2 Đ3 có suất định mức lớn mắc son son tạo đoạn mạch có đ ện trở nhỏ Do năn lượn dịn đ ện tỏa khôn đủ để tạo s n rõ rệt c c bón đèn + Sau kh th o bón đèn Đ2 Đ3, đ ện trở đoạn AB tăn ấp đô năn lượn tỏa đủ để làm bón đèn s n yếu bà to n nêu - Bằn phép tính định lượn : + Kh bón Đ2 Đ3 dịn chạy qua mỗ bón : I1  U U  R  r 2R  r + Kh th o bón đèn Đ2 Đ3 dịn chạy qua bón cịn lạ là: I2  U , vớ R đ ện trở đèn Đ1, r đ ện trở đèn Đ2 Đ3 Rr + Do I1 < I2 nên trườn hợp thứ xẩy h ện tượn mô t tron đ ều k ện bà to n Bài 36: - So sánh Iđm bón đèn I tron mạch kh mắc đèn vào để b ết bón đèn s n bình thườn P Iñm  ñm  1A U ñm E 4,5 I  r  Rñ r  E, r Nếu Iđm = I bón đèn s n bình thườn (Phụ thuộc vào trị r) A Đ Hình 2.24 - T ến hành thí n h ệm: Mắc ampe kế vào mạch đ ện để đo I (như hình 2.24) Bài 37: a K mở, vơn kế trị suất đ ện độn n uồn: Vì UV = E - I.r có I = 0, E = 6V K đón , vơn kế h ệu đ ện đầu n uồn đ ện: UV = E - I.r => r = 0,2  PL35 b Theo định luật Ơm, ta có: I = UV U  Rtd  V  2,8 ; R1 = Rtđ – R12 = 1,6  Rtd I - Cườn độ dòn đ ện qua R2 R3 là: U23 = I.R23 = 2,4V I2  U23  1,2A; I3  I- I2  0,8A R2 Bài 38: - Mắc đ ện trở vào đ ểm đườn dây hình 2.26 - Mắc vôn kế vào đ ểm A B dây dẫn, A đọc số vôn kế: U1 C V R - Mắc vôn kế vào đ ểm C D dây dẫn, đọc B số vơn kế: U2 D Hình 2.26 - Trườn hợp 1: Nếu U1 > U2 n uồn đ ện nằm phía bên tr đ ểm A, B, vì: + Theo định luật ơm tồn mạch ta có: I  + Khi RN tăn U tăn , kh RN từ A, B đến C, D số vôn kế E E => U = I.RN = RN Rtm Rtm m U m RN m => Kh d chuyển vôn kế m - Trườn hợp 2: Nếu U1 < U2 n uồn đ ện nằm phía bên ph đ ểm A, B ( thích tươn tự) ưu : Vơn kế sử dụn ph có độ nhạy cao để h nhận thay đổ nhỏ U kh d chuyển từ A, B đến C, D E, r Bài 39: Phƣơng án 1: Mắc mạch đ ện thành mạch kín hình 2.27 ( ồm ắc quy, đ ện trở b ết R0, ampe kế) - Đo dòn đ ện chạy qua I1, I1 tính I1  - Thay R0 bằn R mà E (1) r  R0 trị chưa b ết (Rx) hình 2.27a, đo dịn đ ện mớ I2, I2 tính I2  - Mắc R0 Rx vào mạch đ ện: E (2) r  Rx R0 A Hình 2.27 E, r Rx A Hình 2.27a PL36 + Nếu mắc nố t ếp hình 2.28, sau đo dịn đ ện chạy qua mạch I3, I3 tính I3  => G Rx  E (3) r  Rx  R0 E, r R0 hệ phươn trình (1), (2), (3) ta được: Hình 2.28 I2 (I3  I2 ) R I1 (I3  I1 ) E, r Rx + Nếu mắc son son hình 2.28, sau đo dịn đ ện tron mạch I4 Rx  A I4 (I4  I2 ) R I2 (I4  I1 ) R0 Hình 2.29 Phƣơng án 2: Mắc đ ện trở R0 Rx son son vớ E, r vào ắc quy tạo thành mạch đ ện kín hình 2.30 R0 - Dùn ampe kế đo I qua R0 Rx I0 Ix - Theo định luật ơm ta có: -C c Rx A I0 R x IR   R x  0 IX R Ix Rx A Hình 2.30 trị R0 Rx ph đủ lớn để tr nh trườn hợp xẩy đo n mạch Bài 40: a Suất đ ện độn đ ện trở tron n uồn : Eb = E = 16V rb = Cườn độ dịn đ ện qua mạch : I  Mặt kh c, ta có : I  Eb  R1  RÑ12  R2  rb r  1 16 R 13  Ñ UV   RĐ =  RÑ12 RÑ b H ệu đ ện định mức mỗ đèn : Uđm = Pđm R Đ  6.6  6V Mà UV = 3V < Uđm nên đèn s n mờ c Kh thay vôn kế bằn ampe kế dịn đ ện khơn qua đèn mà qua ampe kế, PL37 số ampe kế lúc : I  Eb 1,23A R1  R  rb Bài 41: Cách giải 1: - Muốn c c đèn s n bình thườn cườn độ dịn đ ện qua c c đèn ph bằn cườn độ định mức đèn - Vì c c đèn cùn loạ nên ph mắc c c đèn thành c c dãy son son , mỗ dãy số đèn ph bằn -G sử hép c c đèn thành m dãy son son , mỗ dãy có n đèn mắc nố t ếp hình 2.32 E, r - G trị định mức mỗ đèn: Uđ = 6(V); Pđ = 3W; Iđ  U đ2  0,5(A) Pđ - Vì c c đèn s n bình thườn nên ta có: I = mIđ = 0,5m; U = nUđ = 6n - Ta lạ có: E  U  Ir => 24 = 6n + 0,5m.6 => = 2n + m (1)Hình 2.32 - Vì m n c c số n uyên dươn nên ta có b n n h ệm sau: n m n.m - Từ b n 6 trị ta thấy mắc nh ều bón đèn loạ thành dãy son son , mỗ dãy có bón đèn nố t ếp Cách giải 2: - Từ phươn trình (1), theo bất đẳn thức Cơs ta có:  2n  m  2n.m => 64  8n.m  n.m  Vậy số bón đèn tố đa mắc bón Kh 2n = m => n = 2, m = tức mắc thành dãy son son , mỗ dãy có bón đèn nố t ếp Cách giải 3: Do E = 24 (V) nên h ệu đ ện mạch n oà số Uđ nhỏ 24 Vậy có ba c ch hép kh dĩ sau: + Cách ghép 1: Ghép n bóng song song - Kh ta có: U = Uđ = => I1  E - U1 3 r PL38 - Côn suất bón : P1  U1I1  18 ; Số bón : n  P1 6 Pđ + Cách ghép 2: Ghép m dãy son son , dãy có bón nố t ếp - Kh ta có: U2 = 2Uđ = 12 => I2  E - U2 2 r - Cơn suất bón : P2  U2I2  24 => Số bón : n  P2 8 Pđ + Cách ghép 3: Ghép m dãy son son , dãy có bón nố t ếp - Kh ta có: U3 = 3Uđ = 18 => I3  E - U3 1 r - Cơn suất bóng: P3  U3I3  18 => Số bón : n  P2 6 Pđ + Kết luận: Từ kết qu ta thấy mắc nh ều bón đèn loạ thành dãy son son , mỗ dãy có bón đèn nố t ếp Bài 42: Gọ Rv đ ện trở vôn kế - G sử kh dùn than đo thứ 1, h ệu đ ện đo U1: U1  - Quan s t c c than đo x c định bằn k lần Rv E (1) Rv  r trị lớn than đo thứ trị lớn than đo thứ Đ ện trở vôn kế tron trườn hợp R'v  kRv - G sử kh dùn than đo thứ 2, h ệu đ ện đo U2: U  - Từ (1) => U1  Từ (2) => U  r 1 Rv r 1 kRv E (1’) E (2’) G kRv E (2) kRv  r hệ (1’), (2’) vớ ẩn E tìm E  U1U (k  1) kU1  U r Rv ta PL39 Bài 43: R mắc vào mạch nào? Đ ều k ện để đèn Đ s n bình thườn ? U 2đ P Ta có: Rđ   12; Iđ  ñ  0,5A Pñ Uñ a Xét trườn hợp mắc R son son hình 2.33a - I E 144  12R  RRñ 12  13R r R  Rñ - IR  I  Iñ  -R E, r I Đ Iđ 144  12R 276  12R   12  13R 24  26R IR R Hình 2.33a UR , đèn Đ s n bình thường: UR = Uđ IR => R  U ñ 6(24  26R) ,  IR 276  12R E, r ta tìm R ≈ 1,1Ω Đ b Xét trườn hợp mắc nố t ếp hình 2.33b - Rtm = R + Rđ + r = E = 24Ω => R = Rtm – Rđ – r = 11Ω Iđ Bài 44: a Cơn suất t thụ mạch n oà : P = R.I2 = R P = 4W = R 62  R  E2  R  r  E  E2 b Ta có: P  RI  R    ; Để P = PMax R r  r   R   R   Theo bất đẳn thức Cơsi:  R   Hình 2.33b  R =  R =   R r    2.r ; R  r   R   nhỏ   R   PL40 Dấu “=” x y kh Kh đó: P = PMax = R r R  RN  r 2 ; E2 62 =  4,5 W 4.r 4.2 c Mắc thêm R1 hình 2.35 U2 Ta có: PR = R R1 R R R E 3R Mặt kh c: UR = I.RN =  R1 R R1  R R  r R1  R Vậy: PR = E,r 9R2  R  3 R  Hình 2.35   R    R      Theo BĐT Cô-si, ta có :  R    , dấu “=” x y kh :  R   R R   hay R =  Vậy : PRMax =  0,75W 2   Bài 45: - Lấy hộp d n nhãn R-T, lấy l nh k ện bất kỳ, mắc l nh k ện vớ đèn p n tạo thành mạch kín Nếu đèn s n => đ ện trở R, hộp d n sa nhãn nên l nh k ện cịn lạ khơn thể tụ T mà ph R Vậy hộp R-R - Vì c c hộp d n nhãn sa nên ta đổ nhãn hộp lạ c c hộp d n nhãn đún Bài 46: - Mạch ban đầu n uồn mắc xun đố nên E = E1 – E2 = => I = - Kh mắc đèn Đ vào đ ểm A, B ph vỡ chế độ làm v ệc ban đầu n uồn đ ện Ha n uồn đ ện lúc xem n uồn có suất đ ện độn E’ = E1 = E2 đ ện trở tron r '  r => có I’ qua đèn Đ PL41 Bài 47: Do đ ện trở mạch n oà RN = ( h ện tượn đo n mạch xẩy ra): UN = E – Ir = Bài 48: Ampe kế tron mạch hình 2.37a Vì tron mạch hình 2.37a c n uồn n uồn ph t, cịn hình 2.37b có n uồn ph t n uồn thu nên: I1  E  E2 E1  E  I2  R  r1  r2 R  r1  r2 Bài 49: - Kh lắp p n bón đèn, bật tắc lên thấy đèn s n bình thườn , khôn bị ch y E, r - Mạch đ ện đèn mơ t hình 2.38 E, r K A + Kh đón khóa K, cườn độ dòn đ ện tron mạch I, B Đ h ệu đ ện đầu bón đèn UAB = Eb - Irb + Do p n có đ ện trở tron r nên h ệu đ ện ữa cực Hình 2.38 n uồn nhỏ suất đ ện độn + Chính suất đ ện độn lớn h ệu đ ện bón đèn nhưn bón đèn s n bình thườn Bài 50: - N hịch lý xuất h ện c ch lập luận phạm ph sa lầm: Tron mạch đ ện mà có suất đ ện độn t c dụn khơn thể sử dụn định luật Ôm cho đoạn mạch kh x c định h ệu đ ện - Trườn hợp khôn nhữn ph ý đến độ m I.R mà ph ý đến suất đ ện độn Sự nh y vọt đ ện có trị bằn suất đ ện độn n uồn đ ện tạo Bài 51: Cách giải 1: - Áp dụn định luật Ơm cho tồn mạch: I  - B ểu thức độ E1 +E  R+r1 +r2 R  0,6 A E1 ,r1 B E ,r2 m đoạn mạch AB: 1,6 U AB = E1 - Ir1 = 0,4 = R+0,6 R+0,6 R Hình 2.40 PL42 - G sử UAB  Ta có: U AB   1,6  , suy R  0,2() R  0,6 Cách giải 2: - G sử UAB  ta có: UAB = E1 - Ir1 = suy I = - Áp dụn định luật Ôm: I  E1 = 5(A) r1 E  E2 E1 + E  (r1  r2 )  0,2() => R  I R  r1  r2 Cách giải 3: - Áp dụn định luật Ôm cho đoạn mạch chứa n uồn ta có: Đoạn mạch AE1B : I  E1  U BA  r1 0,4 Đoạn mạch ARE B : I  -G (1) E  U AB  R  r2 0,2  R (2) hệ (1) (2) ta R  0,2() Bài 52: - Vớ sơ đồ mạch đ ện hình 2.41a, n uồn mắc nố t ếp ta có: U1  I1R  2E  2I1r  E  0,4r  2,2 (1) - Vớ sơ đồ mạch đ ện hình 2.41b, n uồn mắc son son ta có: U  I2 R  E  I r  E  0,125r  2,75 G (2) hệ phươn trình (1) (2) ta được: E  3V; r  2 Bài 53: - Đ ều k ện để đèn Đ s n bình thườn h ệu đ ện mạch n U = 6V, kh cườn độ dịn đ ện qua bón đèn I  P  1A U E, r0 - G sử có n p n mắc thành m dãy, mỗ dãy có n p n mắc nố t ếp hình 2.42 Ta có: E = nE = 1,5n; r  Theo định luật ôm E = U + Ir => 1,5n = + n m n n r0  m m Đ Hình 2.42 PL43 => n   , vớ m, n n uyên dươn 3m  => 3m – = 1; 2; 4; => m = 1; => n = 12; => Bà to n có phươn n: Ghép 12 p n nố t ếp thành dãy dãy son son , mỗ dãy ồm p n hép nố t ếp - H ệu suất n uồn: H  Cô ng suấ t mạ ch ngoà i U (%)  Cô ng suấ t nguồ n E + Phươn n 1: E1 = 12E = 18V => H = 33,3% + Phươn n 2: E2 = 6E = 9V => H = 66,6% Bài 54: Cách 1: Dòn đ ện qua mỏ hàn bình thườn I1  P1 25   0,11A ; U 220 U 2202 Đ ện trở mỏ hàn: R1    1936 P1 25 Tổn đ ện trở mạch đ ện trạn th chờ: R = R1 + Rđ = 1936 + 800 = 2736Ω Dòn đ ện qua mạch trạn th chờ: I  U  0,08A R Kh chờ, h ệu đ ện mỏ hàn: U1 = I.R1 = 155V Côn suất t thụ mỏ hàn kh chờ: P’ = U1.I = 12,4W Tổn côn suất t thụ toàn mạch: P = UI = 17,8W Tỷ số % côn suất t thụ mỏ hàn kh làm v ệc có mạch đ ện kh khơn có mạch đ ện:   P 17,6 100%  70,4% P1 25 Cách 2: Đ ện trở mỏ hàn đ ện tính R1  1936  U  Côn suất t thụ mỏ hàn kh chờ là: P1'  I2 R1    R1  12,4W R  R  ñ  Tỷ số % côn suất t thụ mỏ hàn kh làm v ệc có mạch đ ện kh PL44 U2 R R R1 P khơng có mạch đ ện:   100% ñ 100% 100% 70,4% U P1 R1  Rñ R1 b Đ ện năn t thụ mỏ hàn tron tuần làm v ệc: Đ ện năn t thụ kh khơn có dụn cụ: A1 = U.I1.t = 220.0,11.5.4 = 484Wh Đ ện năn t thụ kh mắc thêm dụn cụ: A = U.I.t = 220.0,08.5.4 = 352Wh Đ ện năn t ết k ệm được: A’ = A1 – A = 132Wh Bài 55: a Côn suất t thụ độn cơ: P = U.I = 6,75W Côn suất t hao tỏa nh ệt độn cơ: P’’ = r.I2 = 1,125W Cơn suất có ích độn cơ: P’ = P – P’’ = 5,625W H ệu suất độn cơ: H  P'  83,3% P Ta có: P’ = E’.I => suất ph n đ ện: E  P'  7,5V I b Kh độn bị kẹt khơn quay được, suất dịn đ ện cun cấp cho độn b ến thành nh ệt bở đ ện trở tron độn Độn lúc có t c dụn đ ện trở Cườn độ dòn đ ện qua độn cơ: I  U  4,5A r Côn suất t thụ độn cơ: P = r.I2 = 40,5W Kh độn khơn quay, cườn độ dịn đ ện qua độn tăn cao, nh ệt lượn độn tỏa lớn, độn dễ bị hư c G sử c c n uồn mắc thành m hàn , mỗ hàn có n n uồn mắc nố t ếp Tổn số n uồn: N = m.n = 18 n2 r0 nr0 I - U = Eb – rbI = nE  I , thay N = m.n vào: U = nE  m N => 1,5n2 - 36n + 162 = => n = n = 18 PL45 - Kh n = => m = 3, ta có n uồn ồm hàn , mỗ hàn có n uồn mắc nố t ếp => H ệu suất n uồn: H  U U   75% Eb nE - Kh n = 18 => m = 1, ta có n uồn ồm 18 n uồn mắc nố t ếp => H ệu suất n uồn: H  Bài 56: - Gọ x tỷ lệ U U   25% Eb nE ữa thể tích xăn thể tích bình đựn , đ ện trở nố vớ phao hàm bậc x: Rp = ax + b Khi x = 0, Rp = 140Ω => b = 140; x = Rp = 20Ω => a = -120 => Rp = -120x + 140 - Ta có I tron mạch là: I  E 12 12    R  Rp 10  120x  140 150  120x 12,5  10x + Kh bình rỗn : x = => I = 0,08A + Kh bình đầy nữa: x = 0,5 => I = 0,133A + Kh bình đầy hồn tồn: x = => I = 0,4A R1 A Bài 57: Ta chọn ch ều dòn đ ện chạy tron c c mạch I1 nh nh c ch tùy ý hình 2.46 E2 E1 Ôm tổn qu t (1) Áp dụn định luật Ôm tổn qu t cho đoạn mạch ta có: + Đoạn mạch BE1R1A: I1  U BA  E1 U BA   R1 10 (2) + Đoạn mạch AE2R2B: I2  U AB  E U AB   R2 (3) + Đoạn mạch AR3B: I3  R3 B Xét tạ nút A, p dụn định luật K ếc-sốp I, ta tìm được: I1 = I2 + I3 I2 R2 Cách 1: Dùn định luật K ếc-sốp I định luật U AB U AB  R3 10 (4) I3 Hình 2.46 PL46 Do UBA = - UAB nên từ (1), (2), (3) (4) suy ra:  U AB  U AB  U AB   10 10 G (5) phươn trình ta UAB = 3,75V, sau thay trở lạ c c phươn trình (2), (3) (4) ta tìm được: I1 = 0,525A, I2 = 0,15A, I3 = 0,375A Cách 2: Dùn định luật K ếc-sốp I K ếc-sốp II Áp dụn định luật K ếc-sốp II cho c c mạch vịn sau ta tìm + Mạch vòn AE1BE2A: - E1 + E2 + I1R1 + I2R2 = => -3 + + I1.10 + I2.5 = (6) + Mạch vòn AE2BR3A: - E2 – I2.R2 + I3.R3 = => - - I2.5 + I3.10 = (7) Từ (1), (6) (7) sau phép b ến đổ ta tìm được: I1 = 0,525A, I2 = 0,15A, I3 = 0,375A Chú ý: Ta p dụn định luật K ếc-sốp II cho mạch vòn lớn AR3BE1R1A, ta tìm phươn trình: E1 – I1R1 – I3R3 = (8) Hệ thức tìm cộn phươn trình (6) (7) Như mạch vịn lớn cũn cho ta phươn trình Tuy chún ta bà to n vớ ẩn cần tìm I1, I2 I3, ta cần tron phươn trình ( 1), (6), (7) (8) tìm đ p số Do đó, ta cũn khơn cần th ết ph lập phươn trình (8) kh ta tìm số phươn trình tươn ứn vớ số ẩn ph tìm Nhận xét: Từ kết qu ta thấy I1, I2 , I3 > , đ ều chứn tỏ th ết chún ta ch ều dòn đ ện chạy tron mạch phù hợp vớ thực tế Bài 58: a Eb = 2E = 8V; rb = 2r =  b Rñ  I U 2ñm R R  6 ; RAB  ñ  2,4 ; R N  R AB  R  6 ; Pñm R1  Rñ Eb U  1A  IR ; U AB  I.R AB  2, 4V  I R1  AB  0, 6A R1 rb  R N Iñ  P U AB  0,4A < Iñm  ñm  0,5A => đèn s n yếu bình thườn Rđ U đm c Cơn suất mỗ n uồn: P  E.I  4W PL47 H ệu suất n uồn: H  UN   75% Eb Bài 59: a Bộ n uồn có suất đ ện độn Eb  E1  E  4,5  V  đ ện trở tron rb  r1  r2  3   b Đ ện trở tươn đươn mạch n oà là: R N  12    Cườn độ dịn đ ện tron mạch chính: I  Eb  0,3 A  R N  rb Cườn độ dòn đ ện chạy qua R3 là: I3  0,1 A  c H ệu đ ện ữa đ ểm M, N là: UMN  E1  Ir1  I1R1  E2  Ir2  I2R   V  d H  U N I.R N 12.0,3    80% Eb Eb 4,5 Bài 60: - Đ nh dấu hộp 1, hộp - Mắc đ ện trở nố t ếp vớ ampe kế vào hộp 1, t ến hành đo cườn độ dòn đ ện I1 T ến hành làm tươn tự để đo I2 - So sánh I1 vớ I2: + Nếu I1 < I2 hộp chứa p n mắc son son hộp chứa p n mắc nố t ếp.( I1  E R r  2E 2E (1); I2  (2) Vì R > r nên I1 < I2) R  2r 2R  r + Nếu I1 > I2 hộp chứa p n mắc nố t ếp hộp chứa p n mắc song song ... CHƢƠNG BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP CHƢƠNG “DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI” VẬT LÝ LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 2.1 Vị trí, đặc điểm chƣơng “Dịng điện khơng đổi? ?? vật lý lớp 11 trung. .. VIỆC BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÝ 1.1 Tự học lực tự học 1.1.1 ự ọc Kh n ệm tự học bắt n uồn từ v ệc o dục cho n ườ trưởn thành, ph p thực h ện bở học v... cho học sinh dạy học tập vật lý Tự học năn lực tự học 1.1.1 Tự học 1.1.2 Năn lực tự học 1.1.3 Bồ dưỡn năn lực tự học tron dạy học vật lý 10 Bà tập vật lý